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初中物理竞赛中的物态变化题型赏析

发布时间:2013-10-25 09:36:23  

初中物理竞赛中的物态变化题型赏析

初中物理知识竞赛旨在考查学生将所学物理知识应用于生产生活的能力,强调物理来源与生活用于生活的导向非常明确,而物态变化与我们的生产生活密切相关,所以历届初中物理知识竞赛都少不了物态变化的题目。

1.(07年物理竞赛)蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱水的道理是( )

A.真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水

B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实现脱水

C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而实现脱水

D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水

【解析】液体沸点随气压的降低而降低,真空环境下气压非常低,水的沸点也随之大大降低,这样蔬菜中的水分能在低温条件下迅速汽化,防止了高温对蔬菜营养的破坏,因此答案为D。

2.(08年物理竞赛)某工厂要制造一种特殊用途的钢罐,要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0.25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案:先把铝膜紧贴到钢罐内表面,排出铝膜与钢罐之间的空气,冉向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰,铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法,下列分析中正确的是( )

A.铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了

B.水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上了

C.大气压的作崩把铝膜压接到钢罐上了

D.水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压牢在一起了

【解析】技术人员的目的是利用水凝固成冰时体积膨胀,把铝膜与钢罐牢牢压在一起,因此答案为D。

3.(09年物理竞赛)炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上,他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是( )

A.洒水车中的水经过曝晒后,内能增大,温度很高

B.地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量

C.洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢

D.地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上

【解析】水洒在温度很高的柏油马路上迅速蒸发,使附近空气中的水蒸气含量大大增加,湿度增加,人体汗液蒸发减慢,因而感到更加闷热,答案为C。

4.(10年物理竞赛)晴朗无风的早晨,当飞机从空中飞过,在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”,这种现象俗称为“飞机拉烟”。产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程中,暖湿气体发生的物态变化是( )

A.熔化 B.液化 C.蒸发 D.升华

【解析】飞机留下的“烟”并非气体而是雾状小液滴,早晨的高空温度偏低,飞机排出的暖湿气体遇冷液化成了许多雾状的小液滴,就像“白烟”一样,因此选B。

5.(10年物理竞赛)2010年1月2日起,我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击。大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通。在遇到这种天气时,为了尽快清除积雪,常用的办法是撒“融雪盐”,这是因为( )

A.“融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪熔化

B.“融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而熔化

C.使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化

D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的熔化

【解析】融雪盐吸收少量水后熔点大大降低,可达零下10℃左右,所以0℃一下的气温下含有融雪盐的雪也会很快熔化,故答案为C。

6.(07年物理竞赛)去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学到了野外生存的很多知识和技能。比如获取饮用水,如图1所示,用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。随着植物中水的不断 和 ,经过一段时间,塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。

【解析】植物中的水分不断蒸发变成水蒸气,夜间温度降低,水蒸气便液化成水。答案为蒸发和液化。

7.(06年物理竞赛)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧毁。为了保护发射台,在它的底部建造了一个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。

(1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(如图2)是由什么组成的?它是怎样形成的?

(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。

【解析】⑴火箭点火产生的高温火焰几乎会使大水池中的所有水迅速汽化,汽化后的水蒸气升到空中温度降低又液化成雾状小水滴,这就是我们看到的白色气团。⑵高温火焰水蒸发,水会吸收大量热量,对发射台起到保作用,同时水还会起到减震的作用。

8.(07年物理竞赛)寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”,于是他打开暖风, 很快就能除掉“哈气”;夏天,在下大雨后,风挡车窗上也出现“哈气”影响安全驾驶,于是司机打开空调制冷,很快“哈气”也被除掉。为什么同样的现象,司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知识加以解释。

【解析】冬季早晨,前挡风玻璃上的“哈气”是车内空气中的水蒸气遇到温度较低的前挡风玻璃液化形成的小水珠,司机打开暖风提高车内温度,加快了玻璃上水珠的蒸发,同时挡风玻璃温度升高后,防止了液化的再次产生;夏天大雨后,车外温度低,车内温度高的水蒸气遇到挡风玻璃液化成小水珠形成“哈气”,打开冷气,使车内温度低于挡风玻璃的温度,这样车内的水蒸气就不能在挡风玻璃上液化形成“哈气”了。

9.(08年物理竞赛)我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”

的习俗。首先将番薯煮熟,晾到一定的温度后,把“番薯、酒曲、水”按一定比例混合并搅拌均匀,经发酵40天左右,其间每天搅拌一、二次;最后在“酒料”中分离山“地瓜酒”。图3是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。

小驯同学利用放假期间,在家协助爷爷完成了酿造“地瓜酒”的最后一道工序。

①在小锅中加入冷水;

②取适量酒料放入大锅里加热;

③在大杯中得到“地瓜酒”;

④适时用冷水替换小锅中变热的水;

⑤把“渣”取出.重复以上步骤。

请你说出酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。

【解析】加热酒料,酒料汽化加快成为酒气,酒气上升遇到温度低的小锅液化成液体酒,在重力作用下沿着导管流入大杯内。

10.(09年物理竞赛)豆腐本来是光滑细嫩的(如图4甲所示),经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”(如图4乙所示)。请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。

【解析】豆腐中含有水,水结冰后体积变大,小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状,冰块熔化后豆腐上就留下了许多小空洞。

11.(10年物理竞赛)“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分,一边放清汤卤,一边放红汤卤,清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同,但是清汤卤一侧液面没有油层,红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的油,如图5所示。吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放入不同的汤料中进行烫测。但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃食品时,总是红汤卤一侧首先沸腾。最初,小新认为这是由于红汤卤一侧的火更大些,但观察发现,两边的火焰相同。试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾。

【解析】两侧锅内汤的质量和初始温度几乎相同,锅体两侧的火焰也相同,相同时间内两侧汤吸收的热量几乎一样多,但由于红汤表面漂有一层油膜,大大减缓了水分的蒸发,蒸发带走的热量少,因此红汤温度升得快,首先沸腾。

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